Em grande fase no Fluminense em 2022, Nonato recebeu proposta do Ludogorets (BUL) e, em conjunto com o Internacional, decidiu deixar o clube. Não conseguiu desempenahr o esperado, voltou para o Brasil e vestiu a camisa do Santos, onde, neste ano, sequer era aproveitado na Série B do Campeonato Brasileiro. O volante retornou ao Tricolor e fo questionado de o motivo de não ter rendido na Bulgária.
– Acredito que no início foi muito bom, tive boa sequência, disputei torneios que sempre sonhei em disputar. Mas, claro, uma adaptação é difícil em um ano se adaptar completamente a um novo país, novo clima, novo campeonato. Foi opção minha voltar, eu precisava de novos ares mesmo e acabou sendo como foi – falou.
Nonato disputou 30 jogos pelo Ludogorets. Pelo campeonato búlgaro, temporada 2022/2023, foram 22 partidas, um gol e deu duas assistências. Também em 2022/2023 fez seis jogos na Liga Europa, nenhum como titular, e marcou um gol. Na temporada seguinte, apenas duas partidas pela competição nacional e, então, regressou ao Brasil.